package leetcode.datastruct1;

import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;

/**
 * 设计一个类似堆栈的数据结构，将元素推入堆栈，并从堆栈中弹出出现频率最高的元素。
 *
 * 实现 FreqStack 类:
 *
 * FreqStack() 构造一个空的堆栈。
 * void push(int val) 将一个整数 val 压入栈顶。
 * int pop() 删除并返回堆栈中出现频率最高的元素。
 * 如果出现频率最高的元素不只一个，则移除并返回最接近栈顶的元素。
 *
 *
 * 示例 1：
 *
 * 输入：
 * ["FreqStack","push","push","push","push","push","push","pop","pop","pop","pop"],
 * [[],[5],[7],[5],[7],[4],[5],[],[],[],[]]
 * 输出：[null,null,null,null,null,null,null,5,7,5,4]
 * 解释：
 * FreqStack = new FreqStack();
 * freqStack.push (5);//堆栈为 [5]
 * freqStack.push (7);//堆栈是 [5,7]
 * freqStack.push (5);//堆栈是 [5,7,5]
 * freqStack.push (7);//堆栈是 [5,7,5,7]
 * freqStack.push (4);//堆栈是 [5,7,5,7,4]
 * freqStack.push (5);//堆栈是 [5,7,5,7,4,5]
 * freqStack.pop ();//返回 5 ，因为 5 出现频率最高。堆栈变成 [5,7,5,7,4]。
 * freqStack.pop ();//返回 7 ，因为 5 和 7 出现频率最高，但7最接近顶部。堆栈变成 [5,7,5,4]。
 * freqStack.pop ();//返回 5 ，因为 5 出现频率最高。堆栈变成 [5,7,4]。
 * freqStack.pop ();//返回 4 ，因为 4, 5 和 7 出现频率最高，但 4 是最接近顶部的。堆栈变成 [5,7]。
 *
 *
 * 提示：
 *
 * 0 <= val <= 109
 * push 和 pop 的操作数不大于 2 * 104。
 * 输入保证在调用 pop 之前堆栈中至少有一个元素。
 */
public class LeetCode895_FreqStack {

    /**
     * k -> 出现频次
     * v -> 出现该频次的v 依次排列，形成栈
     */
    private Map<Integer, List<Integer>> m = new HashMap<>();
    private int maxCount = 1;

    public void push(int val) {
        if (m.isEmpty()) {
            List<Integer> arr = new ArrayList<>();
            arr.add(val);
            m.put(1, arr);
            return;
        }
        int pushLevel = -1;
        for (int i = 1; i <= maxCount; i++) {
            if (!m.get(i).contains(val)) {
                pushLevel = i;
                break;
            }
        }
        // 增加一层
        if (pushLevel < 0) {
            maxCount++;
            List<Integer> arr = new ArrayList<>();
            arr.add(val);
            m.put(maxCount, arr);
        }else {
            m.get(pushLevel).add(val);
        }
    }

    public int pop() {
        List<Integer> arr = m.get(maxCount);
        Integer r = arr.remove(arr.size() - 1);
        if (arr.isEmpty()) {
            m.remove(maxCount);
            maxCount--;
        }
        return r;
    }

    public static void main(String[] args) {
        LeetCode895_FreqStack leetCode895FreqStack = new LeetCode895_FreqStack();
        leetCode895FreqStack.push(1);
        leetCode895FreqStack.push(2);
        leetCode895FreqStack.push(3);
        leetCode895FreqStack.push(3);
        leetCode895FreqStack.push(3);
        leetCode895FreqStack.push(2);

        System.out.println("leetCode895FreqStack.pop() = " + leetCode895FreqStack.pop());
        System.out.println("leetCode895FreqStack.pop() = " + leetCode895FreqStack.pop());
        System.out.println("leetCode895FreqStack.pop() = " + leetCode895FreqStack.pop());
        System.out.println("leetCode895FreqStack.pop() = " + leetCode895FreqStack.pop());
        System.out.println("leetCode895FreqStack.pop() = " + leetCode895FreqStack.pop());
    }

}
